CN106076930B - 一种碳氢清洗干燥设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种碳氢清洗干燥设备及方法，该设备包括清洗干燥机主体、清洗系统、真空脱气系统、超声波系统、过滤循环系统、真空蒸馏回收系统，电气控制系统，所述清洗干燥机主体由内到外依次包括封闭清洗腔和保温层，所述封闭清洗腔上设有活动密封门，所述封闭清洗腔内部设有工件框，于所述封闭清洗腔外表面和所述保温层内表面之间设置一层或多层贮液腔，其内为温度可调范围在80～100℃的碳氢溶液；该方法包括：将碳氢溶液充入贮液腔，清洗剂一级和二级清洗、蒸气浴清洗、真空干燥。本发明可解决工件(尤其是特殊工件)干燥时蓄热不足而致不干燥或干燥不彻底的难题，有效实现工件的完全干燥，具有良好的推广应用价值。

Description

一种碳氢清洗干燥设备
技术领域
本发明涉及工业碳氢清洗领域，尤其涉及一种碳氢清洗干燥设备及碳氢清洗干燥方法。
背景技术
目前环保型碳氢清洗剂的使用越来越广泛，碳氢清洗行业传统技术如下：前期为清洗工序，清洗腔为单层腔体，外包保温层，热量来源主要由独立式储液箱中的碳氢清洗剂供给，常用温度低于75℃，后期为蒸气浴清洗，蒸气温度通常为105～110℃，由于碳氢清洗剂本身溶剂特性(馏程150～190℃)，在常温常压下彻底挥发需要较长时间，加热烘干又会带来火灾隐患，无法满足工艺清洗的节奏要求。针对此，目前世界通用技术为利用真空干燥，降低碳氢清洗剂沸点，使用蒸气浴清洗并加热工件，最后二次真空使工件表面清洗液达到突沸 (真空突沸效应)而迅速挥发干净。
根据能量守恒定律，突沸干燥时碳氢溶液气化带走热能，加之罐体会吸收较多热量，使工件表面迅速降温，针对一些特殊行业(如粉末冶金、精密薄片冲压件等)的零件特性(残留液表面积大，蓄热不足)，常常出现零件不干燥或干燥不彻底的现象。
发明内容
针对现有碳氢清洗干燥技术和设备存在的缺陷，本发明提供了一种碳氢清洗干燥设备和方法，其可解决工件(尤其是特殊工件)干燥时蓄热不足的难题，实现工件的彻底干燥。
本发明的目的之一在于提供一种碳氢清洗干燥设备，包括清洗干燥机主体、清洗系统、真空脱气系统、超声波系统、过滤循环系统、真空蒸馏回收系统、电气控制系统，所述清洗干燥机主体由内到外依次包括封闭清洗腔和保温层，所述封闭清洗腔上设有活动密封门，所述封闭清洗腔内部设有工件框，于所述封闭清洗腔外表面和所述保温层内表面之间设置一层或多层贮液腔，其内为温度可调范围在 80～100℃的碳氢溶液。
具体地，所述清洗系统包括与封闭清洗腔通过管路连通的洗液罐，优选地，可包括碳氢粗洗溶液罐和碳氢精洗溶液罐；所述管路上设有与所述封闭清洗腔连通的喷淋进液总管。
具体地，所述真空脱气系统包括与所述封闭清洗腔、蒸馏罐连通的真空泵。
具体地，所述过滤循环系统包括设置于独立式洗液罐与所述封闭清洗腔连接管路上的过滤器和过滤泵。
具体地，所述真空蒸馏回收系统包括与所述封闭清洗腔连通的蒸馏罐、以及设置于所述蒸馏罐与所述封闭清洗腔连接管路上的过滤泵。
具体地，所述电气控制系统为PLC电气控制系统。
具体地，所述贮液腔上设有所述碳氢溶液出入的出入口、出入管道及阀门。
本发明的又一目的在于提供一种使用上述碳氢清洗干燥设备进行碳氢清洗干燥的方法，包括以下步骤：
(1)将温度80～100℃的碳氢溶液注入贮液腔内；
(2)清洗剂一级清洗：工件进入所述密封清洗腔内工件框，从储液箱中抽出碳氢粗洗溶液至所述封闭清洗腔，实施喷淋清洗，当达到指定液位，真空脱气，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗，在此过程中，所述贮液腔将热量传至所述封闭清洗腔，并保证清洗腔内工作热源不扩散；指定工时后，抽出所述封闭腔内粗洗液至蒸馏罐，洗液在真空状态下蒸馏再生；
(3)清洗剂二级清洗：从储液箱中抽出碳氢精洗液至所述封闭清洗腔，实施喷淋清洗，当达到指定液位，真空脱气，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗，在此过程中，所述贮液腔将热量传至所述封闭清洗腔，并保证清洗腔内工作热源不扩散；指定工时后，抽出所述封闭腔内精洗液至蒸馏罐，洗液在真空状态下蒸馏再生；
(4)蒸气浴清洗：对密封清洗腔内抽真空，蒸馏罐内产生的碳氢蒸气进入密封清洗腔内，对其内工件进行蒸气清洗，所述密封清洗腔内蒸汽与所述贮液腔发生热交换，回收热度，蒸气冷凝后回收至洗液罐再利用；
(5)真空干燥：对密封清洗腔内一次抽真空，实现工件的初步干燥，二次抽真空，实现工件的彻底干燥，在此过程中，所述贮液腔与所述密封清洗腔发生热交换，保证工件足够蓄热。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明创造性地改传统单层保温清洗腔体为多层功能性腔体，内腔保持原有清洗腔体功能不变，在内腔和保温层之间增设一层或多层包含温度在80～100℃可调的碳氢溶液的贮液腔，巧妙利用能量守恒定律：在清洗剂粗精洗阶段，贮液腔将热量传递至清洗腔，保障清洗腔温度，避免腔体内工作热源扩散；在蒸气浴阶段，贮液腔与蒸气发生热交换，回收热度；在真空干燥阶段，贮液腔不断为清洗腔提供热源，有效保障清洗腔内干燥效果的稳定性。该设计结构与原有保温层协同发挥作用，有效解决了工件(尤其是特殊零件)由于热传递损耗，在干燥时蓄热不足导致的不干燥和干燥不彻底的现象，可实现清洗后工件的完全干燥，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明碳氢清洗干燥设备的正视截面图。
图2为本发明碳氢清洗干燥设备的侧视截面图。
附图标记：1-封闭清洗腔，2-贮液腔，3-保温层，4-工件框， 5-活动密封门。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1、图2所示，本发明碳氢清洗干燥设备包括清洗干燥机主体、清洗系统、真空脱气系统、超声波系统、过滤循环系统、真空蒸馏回收系统，电气控制系统。
清洗干燥机主体由内到外依次为封闭清洗腔1、贮液腔2和保温层3，封闭清洗腔1内设工件框4，封闭清洗腔1上设活动密封门5。
清洗系统包括与封闭清洗腔1通过管路连通的洗液罐，所述管路上设有与封闭清洗腔1连通的喷淋进液总管。
真空脱气系统包括与封闭清洗腔1和蒸馏罐连通的真空泵。
过滤循环系统包括设置于独立式洗液罐与封闭清洗腔1连接管路上的过滤器和过滤泵。
真空蒸馏回收系统包括与封闭清洗腔1连通的蒸馏罐、以及设置于蒸馏罐与封闭清洗腔1连接管路上的过滤泵。
由PLC电气控制系统控制整个工序流程。
贮液腔2内预先储存80～100℃的碳氢溶液，贮液腔2上设有供碳氢溶液出入的出入口、出入管道及阀门。
具体工作过程如下：
一级清洗——粗清洗：将工件放入密封清洗腔1内的工件框4内，气缸驱动关闭密封门5，预先储存在洗液罐内的碳氢粗洗溶液(温度 75℃)经过滤器过滤后进入喷淋进液总管，对密封清洗腔1内的工件进行喷淋清洗，当密封清洗腔1内液位达到指定位置，真空脱气系统和超声波系统同时启动，真空泵将密封清洗腔1内空气抽尽，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗；指定工时后，过滤泵抽出密封清洗腔 1内洗液，经过滤器再次过滤后流进清洗腔1内循环清洗直至粗洗结束，过滤泵将清洗腔1内洗液抽至蒸馏罐，蒸馏罐内洗液在真空状态下蒸馏再生。在此过程中，贮液腔2(内含碳氢溶液)内温度保持在 80～100℃，可将热量传至密封清洗腔1，同时保证清洗腔1内工作热源不扩散。
二级清洗——精清洗：预先储存在洗液罐内的碳氢精洗溶液(温度75℃)经过滤器过滤后进入喷淋进液管，对密封清洗腔1内的工件进行喷淋清洗，当密封清洗腔1内液位达到指定位置，真空脱气系统和超声波系统同时启动，真空泵将密封清洗腔1内空气抽尽，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗；指定工时后，过滤泵抽出密封清洗腔1内洗液，经过滤器再次过滤后流至密封清洗腔1内循环清洗直至精洗结束，过滤泵将清洗腔1内洗液抽至蒸馏罐，蒸馏罐内洗液在真空状态下蒸馏再生。在此过程中，贮液腔2(内含碳氢溶液)内温度保持在80～100℃，其可将热量传至密封清洗腔1，同时保证清洗腔1 内工作热源不扩散。
蒸气浴清洗：真空脱气系统启动，对密封清洗腔1内抽真空，蒸馏罐内产生的碳氢蒸气进入密封清洗腔1内，对其内工件进行蒸气清洗，密封清洗腔1内蒸汽与贮液腔2发生热交换，回收热度，蒸气冷凝后回收至洗液罐再利用。
真空干燥：真空脱气系统启动，对密封清洗腔1内一次抽真空，实现工件的初步干燥，二次抽真空，此时工件表面残液突沸，实现工件的彻底干燥。
在上述蒸气浴和真空干燥过程中，贮液腔2可利用蒸气回收热量，保持腔体内温度为80～100℃，在二次真空干燥，工件温度下降时，贮液腔2源源不断为封闭清洗腔1提供热量交换，有效解决了真空干燥时特殊工件蓄热不足的难题，使清洗后工件达到完全干燥。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种碳氢清洗干燥设备，包括清洗干燥机主体、清洗系统、真空脱气系统、超声波系统、过滤循环系统、真空蒸馏回收系统、电气控制系统，所述清洗干燥机主体由内到外依次包括封闭清洗腔和保温层，所述封闭清洗腔上设有活动密封门，所述封闭清洗腔内部设有工件框，其特征在于：于所述封闭清洗腔外表面和所述保温层内表面之间设置一层或多层贮液腔，其内为温度可调范围在80～100℃的碳氢溶液；
所述碳氢清洗干燥设备的清洗干燥方法包括以下步骤：
(1)将温度80～100℃的碳氢溶液注入贮液腔内；
(2)清洗剂一级清洗：工件进入所述密封清洗腔内工件框，从储液箱中抽出碳氢粗洗溶液至所述封闭清洗腔，实施喷淋清洗，当达到指定液位，真空脱气，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗，在此过程中，所述贮液腔将热量传至所述封闭清洗腔，并保证清洗腔内工作热源不扩散；指定工时后，抽出所述封闭腔内粗洗液至蒸馏罐，洗液在真空状态下蒸馏再生；
(3)清洗剂二级清洗：从储液箱中抽出碳氢精洗液至所述封闭清洗腔，实施喷淋清洗，当达到指定液位，真空脱气，对其内工件进行碳氢脱气超声波清洗，在此过程中，所述贮液腔将热量传至所述封闭清洗腔，并保证清洗腔内工作热源不扩散；指定工时后，抽出所述封闭腔内精洗液至蒸馏罐，洗液在真空状态下蒸馏再生；
(4)蒸气浴清洗：对密封清洗腔内抽真空，蒸馏罐内产生的碳氢蒸气进入密封清洗腔内，对其内工件进行蒸气清洗，所述密封清洗腔内蒸汽与所述贮液腔发生热交换，蒸气冷凝后回收至洗液罐再利用；
(5)真空干燥：对密封清洗腔内一次抽真空，实现工件的初步干燥，二次抽真空，实现工件的彻底干燥，在此过程中，所述贮液腔与所述密封清洗腔发生热交换，保证工件足够蓄热。
2.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述清洗系统包括与封闭清洗腔通过管路连通的洗液罐，所述管路上设有与所述封闭清洗腔连通的喷淋进液总管。
3.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述真空脱气系统包括与所述封闭清洗腔、蒸馏罐连通的真空泵。
4.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述过滤循环系统包括设置于独立式洗液罐与所述封闭清洗腔连接管路上的过滤器和过滤泵。
5.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述真空蒸馏回收系统包括与所述封闭清洗腔连通的蒸馏罐、以及设置于所述蒸馏罐与所述封闭清洗腔连接管路上的过滤泵。
6.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述电气控制系统为PLC电气控制系统。
7.根据权利要求1所述的一种碳氢清洗干燥设备，其特征在于：所述贮液腔上设有所述碳氢溶液出入的出入口，出入管道及阀门。
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